Биотехнология и генная инженерия презентация

Генная инженерия
Место генной инженерии в современной биологии
Основные понятия и термины
Центральная догма молекулярной биологии
Строение ДНК (и гена): современные представления
С чего началась генная инженерия?
Генная инженерия прокариот
Генная инженерия эукариот
Основные методы генной инженерии
Этический аспект
Заключение
Краткое содержание

Генная инженерия: место в современной биологии
Генная инженерия
Биотехнология
Генетика и селекция
Молекулярная биология
Медицина и сельское хозяйство
???

Генная инженерия
ДНК
РНК
Белок
Ген
Аллель
Транскрипция/трансляция
Вектор
Фермент
Биотехнология
ГМО
Основные понятия и термины
Генная инженерия – совокупность методов молекулярной биологии и генетики, направленных на искусственное создание новых, не встречающихся в природе сочетаний генов.

Генная инженерия
Фрэнсис Крик (1958): информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении.
Центральная догма молекулярной биологии

Генная инженерия
Современные представления о строении ДНК и гена

Генная инженерия
Современные представления о строении ДНК и гена
Свойства генетического кода:
Универсальность
Триплетность
Вырожденность (избыточность)
Однозначность (специфичность)
Непрерывность
Неперекрываемость
*устойчивость к мутациям

Генная инженерия
Рестриктазы (рестрицирующие эндонуклеазы, эндонуклеазы рестрикции): «режут» ДНК в определённых местах
Полимеразы: синтез ДНК на матрице ДНК
Обратные транскриптазы: синтез ДНК на матрице РНК
Лигазы: «сшивают» фрагменты ДНК
Ферменты

Генная инженерия
Вектор (плазмида). Общие сведения

Генная инженерия
Вектор (плазмида). Конструирование рекомбинантной ДНК
Сшивка по «липким концам»
Сшивка по «тупым концам»
1973 – Коэн и сотр.
1972 – Берг и сотр.

Генная инженерия (прокариот)
Зародилась в 1972 г – Пол Берг (Нобелевская премия-1980).
Впервые in vitro получили рекомбинантную ДНК, состоящую из фрагмента ДНК бактериофага (вируса бактерии кишечной палочки), группы генов самой кишечной палочки и полной ДНК вируса, вызывающего развитие опухолей у обезьян.
Введение

Генная инженерия (прокариот)
Технология (общая схема)

Генная инженерия (прокариот)
Технология (интерферон)

Генная инженерия прокариот
Получение необходимых белков в промышленных масштабах
1. Инсулин:
С 1926 г. – свиной/бычий
С 1980 г. – рекомбинантный
2. Гормоны роста
3. Интерферон
Практическое применение

Генная инженерия (эукариот)
Получение (по способу введения ДНК):
В яйцеклетки
В стволовые клетки
С помощью вирусных векторов
Электропорацией
С помощью липосом
Трансгенные живые организмы

Генная инженерия (эукариот)
Генотерапия
Заместительная – введение неповреждённого гена (заменяет дефектный)
Корректирующая – замена дефектного гена в результате рекомбинации
Получение белков, требующих сложных модификаций и укладок
Получение животных/растений с необходимыми характеристиками (устойчивость к морозам/гербицидам, болезням)
Ксенотрансплантация
Практическое применение

Генная инженерия
Создание вектора:
Рестрикция (фермент – рестрикционная эндонуклеаза)
Лигирование (фермент – лигаза)
Трансформация (введение кДНК)
Скрининг (отбор клонов)
Основные методы. Часть 1

Генная инженерия
ПЦР
Секвенирование ДНК
In vitro мутагенез
ДНК-микрочипы
И многие-многие другие…
Основные методы. Часть 2

Генная инженерия
Безопасность окружающей среды
Безопасность человека
Клонирование
(Био)Этика и ГМО

Заключение